WO1995025567A1 - Butee avant pour fixation de securite de ski alpin - Google Patents

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WO1995025567A1
WO1995025567A1 PCT/FR1995/000338 FR9500338W WO9525567A1 WO 1995025567 A1 WO1995025567 A1 WO 1995025567A1 FR 9500338 W FR9500338 W FR 9500338W WO 9525567 A1 WO9525567 A1 WO 9525567A1
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lever
jaw
spring
axis
front stop
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PCT/FR1995/000338
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Frédéric Paradis
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Paradis Frederic
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    • A63C9/08507—Ski bindings yieldable or self-releasing in the event of an accident, i.e. safety bindings with sole hold-downs, e.g. swingable with a plurality of mobile jaws
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    • A63C9/0805—Adjustment of the toe or heel holders; Indicators therefor

Definitions

  • the invention relates to a front stop for alpine ski safety binding.
  • a front stop for alpine ski safety binding On a ski, such a stop has the function of holding the front end of a ski boot in place, while allowing this end to be released when the stress exerted on the stop exceeds a predetermined value.
  • This predetermined value is called the trigger threshold. It is chosen so that the force that holds the boot is below the force required to break the bones or tear the ligaments of the skier who boots the ski.
  • the lateral force retaining the shoe designates the force perpendicular to the axis of the shoe exerted at the extreme front end of the shoe corresponding to the torque that the skier must exert to rotate it around an axis located near its tibia.
  • the skier's boot is held in a jaw comprising two lateral wings. Each side wing pivots about a vertical axis. It is returned to its rest position by a spring.
  • the shoe can be released from the binding when the jaw pivots by a certain angle around the axis, corresponding to a certain elastic stroke.
  • the elastic stroke designates the distance that the front end of the shoe travels before being released.
  • Each angular position corresponds to a return force exerted by the spring: it is equal to the spring constant multiplied by the compression or total extension of said spring.
  • the result is that the force retaining the shoe increases from the rest position, reaching a maximum or threshold trigger after part of the total stroke. This part varies depending on the threshold setting.
  • the elastic stroke consists in fact of a useful first part where effectively the return force of the spring can overcome the friction forces plus a component of the longitudinal thrust of the heel piece, and recalls the shoe in the rest position, and a second part where the result of these forces combined with the decreasing lever arm act on the rounded tip of the front of the shoe around the shin, no longer recalls the shoe which therefore remains immobilized in the eccentric position, if no additional external force is not exercised, either to release it or to refocus it.
  • this threshold is not the same for all skiers. It varies according to the size and weight of the skier, as well as his level.
  • the solution adopted is generally that of compressing or tensioning the return spring more or less when the jaw is in its rest position. The more the spring is compressed or stretched in this rest position, the higher the trigger threshold.
  • the force for returning the jaw to its rest position depends on the setting of the triggering threshold.
  • the trigger threshold is set close to the minimum, the return spring is not very compressed in the rest position. Therefore, in the vicinity of this position, the holding force is low, compared to the force of the triggering threshold.
  • This balance of forces is designated by the term holding the shoe, and this low holding results for the skier by a feeling of lack of firmness at the start of the elastic race.
  • the return spring is much more prestressed when the jaw is in the rest position and the retaining force in the vicinity of this position is closer to the force of the threshold. trigger. It is also noted with such bindings that the closer the trigger threshold is set to the minimum, the more proportionally the component of the axial force coming from the heel piece and the friction generated. Therefore, the first useful part of the elastic stroke, ensuring a return to the rest position as described above, is very reduced, and the second part, where the shoe remains immobilized in the eccentric position, is greatly increased , compared to a threshold setting closer to the maximum.
  • the retaining force is constant, from the rest position, to the position of release of the boot from the binding. Constant strength has two advantages.
  • the energy absorption by the spring is maximum for a given trigger threshold setting.
  • the object of the invention is to provide a front stop for ski safety binding comprising a jaw having two lateral wings, pivoting around at least one axis, such as the restoring and restraining forces during the elastic stroke are proportional to the triggering threshold, the useful elastic stroke then being independent of this threshold.
  • the front fixing stop it offers is a front stop for alpine ski safety fixing comprising a body, a jaw comprising two lateral wings, pivotally mounted around at least one substantially vertical axis, and a lever. mounted pivoting about a transverse axis integral with the body and on which the jaw, or a jaw wing, by pivoting around its axis exerts a torque, characterized in that the lever is connected to the end of at least one spring, the other end of which is articulated at a fixed point on the fixing body, the setting of the triggering threshold being effected by modifying the ratio of the distances between, on the one hand, the axis of the lever and the point of application of the spring return force on the lever and, on the other hand, the axis of the lever and the point of application of the force exerted by the jaw on the lever, acting on a moving part.
  • a first variant is characterized in that the lever is mounted vertically in the longitudinal direction of the ski and pivots about a transverse axis passing through the lever, in that the jaw or each lateral wing of the jaw acts by means of a connecting piece on the lever at an application point situated on one side of the transverse axis, in that at least one spring is articulated by its ends, on the one hand, on the fixing body and, on the other hand, on a threaded part, slidably mounted on the lever on the other side of the transverse axis, capable of sliding perpendicular to the transverse axis and in that a screw, mounted on the lever and engaged in the sliding part, moves the latter by turning.
  • a second variant is characterized in that the lever is mounted vertically in the longitudinal direction of the ski and pivots about a transverse axis passing through the lever, in that the jaw or each lateral wing of the jaw acts by means of a connecting piece on the lever at an application point located on one side of the transverse axis, in that at least one leaf spring is articulated by its ends on the one hand on the fixing body and d on the other hand on a movable part which, displaceable perpendicular to the transverse axis, is provided with a rack cooperating with a rack integral with the lever, locking means being provided to maintain the movable part in position vis-à-vis - screw of the lever.
  • the spring is a leaf spring which tends to buckle when subjected to stress.
  • a force of intensity greater than a critical value must be exerted (Euler force).
  • the blade behaves substantially like a conventional spring of relatively low stiffness but highly prestressed.
  • the lateral wing of the jaw must exert on the spring by means of the lever, a force greater than or equal to the critical force, to pivot around its axis.
  • the locking means ensuring the holding in position of the movable part with respect to the lever may comprise, for example, a wedge secured to a removable flap, mounted on the fixing body possibly forming a window , cooperating with a lug secured to the lever or with at least one lateral wing, or else these locking means may comprise a tongue secured to the moving part, and having at least one tooth cooperating with a second rack secured to the lever.
  • the springs used in these variants are preferably spring leaves of composite material with fibers mainly unidirectional in the longitudinal direction, with fibers possibly crossed at approximately 90 ° near the neutral axis.
  • These spring blades is suitable for this application, if they are of constant thickness, except at the ends where they are rounded, forming an arc of a circle whose center is offset with respect to the neutral axis of the blade, and if these blades are wider in the center than at the ends, so that in maximum flexion each blade is deformed according to an arc of a circle, that is to say has a constant radius of curvature.
  • the eccentrically rounded ends favor buckling in the chosen direction.
  • These blades can be stacked in parallel to increase their strength.
  • One can also provide a damping device substantially parallel to the spring (s), so that the force opposing the movement of the jaw, and therefore the triggering threshold, are a function of the speed of said movement of the jaw.
  • the lever comprises two parallel flat plates in the shape of an "L", which are placed vertically in the longitudinal direction of the ski and spaced from each other, and a plate plane connecting two branches of the two L-shaped plates and perpendicular to them, in that the lever pivots about a transverse axis passing through the end of the connected branches of the L-shaped plates, in that the spring is a helical spring articulated at one of its ends at a fixed point of the fixing body and by its other end at the ends of the non-connected branches of the L-shaped plates, in that a sliding part which can be move while approaching or moving away from the axis around which the lever pivots is guided on the flat plate connecting the two plates in the shape of "L” and in that the jaw, or each wing of the jaw acts on the lever through d 'A connecting bar articulated on the one hand on the jaw, or a wing of the jaw, and on the other hand on the sliding part.
  • the displacement of this sliding part can be obtained by various devices.
  • it may be a device where the adjustment of the position of the sliding part on the flat plate connecting the two plates in the shape of an "L" is carried out using cables which connect the sliding part to a nut which can move thanks to a screw mounted on the fixing body and which are guided by pulleys, the axis of one of these pulleys being coincident with the axis of the lever.
  • the sliding part is tapped and a threaded rod at one end and provided with a toothing at its other end is, on the one hand, engaged in the sliding part, and, on the other hand, rotated through its teeth by a rack.
  • the lever comprises two parallel flat plates connected to each other, which are placed vertically in the longitudinal direction of the ski and spaced from each other, in that the lever pivots around a transverse axis passing through the two parallel flat plates of the lever near the center of these, in that a sliding part which can move in approaching or moving away from the axis around which pivots the lever is guided between the two flat plates and is connected to the jaw, or to each wing of the jaw, by means of a connecting piece, in that the spring, one end of which is articulated at a fixed point of the fixing body is a helical spring whose other end is articulated at one end of each flat plate of the lever, in that at the other end of the lever, between the flat plates,
  • the spring is a helical spring
  • this is fitted onto or in a tube, in order to ensure good guidance of the spring, which is otherwise only held by its two ends.
  • the tube and the articulated connection on the body of the binding form a single piece.
  • a damping device with a substantially cylindrical cylinder which, on the one hand, would ensure the stability of the spring or springs, and, on the other hand, would provide damping whose force adjustment would be automatically aligned with the adjustment elastic force, and therefore trigger threshold, without any additional device.
  • This damping device may include a fluid damper mounted in parallel with the spring, between a fixed point of the fixing body and the lever.
  • the spring mounted between the fixing body and the lever is a helical spring
  • the fluid damper which serves as a guide.
  • the jaw has two axes around which the lateral wings pivot, these preferably converge slightly towards each other upwards, giving a diagonal trajectory, slightly from bottom to top, of the lateral wings.
  • an anti-friction plate in polytetrafluoroethylene for example, is fixed on the binding of the ski, in front of the jaw, at the place where rests a boot held in the binding .
  • the front stop according to the invention comprises a second lever mounted pivoting about an axis substantially parallel to the transverse axis of the first lever, a first end of this lever being intended to be placed under the 'front end of a shoe for a skier and the second end of this lever being intended to be housed in a notch made in the first lever.
  • the second lever creates a torque on the first lever tending to release the boot placed in the stop to compensate for the frictional forces due to the fall before which appear and oppose the release of the skier's shoe.
  • Figures 1 to 4 show a first embodiment of this stop
  • FIG. 1 is a view of it in longitudinal section along line ll of FIG. 2
  • FIG. 2 is a top view of it
  • the jaw of the ski binding being in the rest position
  • Figure 3 is a top view, the jaw being in the release position
  • FIG. 4 is a view in longitudinal section of the stop, along the line I V-1 V of FIG. 3
  • FIG. 5 is a view in longitudinal section of a second embodiment of this stop
  • Figure 6 is a side view of the spring used in the two previous embodiments.
  • Figures 7 to 1 1 show a third embodiment of this stop
  • Figure 7 is a top view, the jaw being in the rest position
  • FIG. 8 is a view in longitudinal section thereof, along the line VIII-VIII of FIG. 7, the triggering threshold being set to the maximum
  • FIG. 9 is a top view of this stop, the jaw being in the release position
  • FIG. 10 is a view in longitudinal section of this stop along the line X-X of FIG. 9,
  • FIG. 11 is a view in longitudinal section of this stop, according to line VIII-VIII of FIG. 7, the triggering threshold being set to the minimum
  • FIG. 1 2 is a view in longitudinal section along the line XII-XII of FIG. 13 of a fourth embodiment of this stop,
  • FIG. 13 is a top view of this fourth embodiment of the stop according to the invention.
  • FIG. 14 and FIG. 1 5 show a fifth alternative embodiment of this stop, in longitudinal section, the jaw being respectively in the rest position and in the release position,
  • FIG. 16 is a front view of a front ski binding stop according to the invention.
  • Figure 1 7 and Figure 18 show a sixth alternative embodiment of this stop, in longitudinal section, the jaw being respectively in the rest position and in the release position.
  • FIGS 1 to 4 show a first embodiment of a ski binding according to the invention.
  • a fixing body 1 serves as a support for two lateral wings 2, 3, each pivotally mounted around of a vertical axis 4 and forming a jaw.
  • the binding by means of the jaw 2,3 is intended to maintain the front end of a ski boot 5 in the longitudinal axis of the ski, but also to allow the boot 5 to be released when a force, corresponding to a moment substantially around the tibia, exceeding a predetermined limit, called the triggering threshold, is reached or exceeded.
  • a side wing 2 or 3 of the jaw pivots about its vertical axis 4 leaving its rest position ( Figures 1 and 2) towards its release position ( Figures 3 and 4).
  • each of these springs is articulated in a suitable cavity in the internal wall of the ski binding body.
  • the other end is articulated on a movable part with adjustable position 10.
  • This part is slidably mounted on the lever 6 by means of a slide link and is tapped.
  • a screw 1 1 movable in rotation, immobile in translation, relative to the lever 6, is engaged with the movable part 10.
  • the screw 1 1 is substantially vertical.
  • the moving part 10 can therefore move from bottom to top or vice versa, bringing with it the end of the springs 9. It is thus possible to vary the resistive torque exerted by the springs 9 on the lever 6, and therefore the threshold of trigger.
  • the moving part 10 also serves as a cursor and has an index 54 which indicates the setting of the triggering threshold chosen on a scale on the lever 6, through a light 55 on the lever and a window on the rear wall of the body 1 of the binding .
  • These springs are spring leaves.
  • Figure 2 shows these springs in top view: they are wider in the center than at the ends.
  • Figure 6 shows them from the side: they are of constant thickness except at the ends which are rounded eccentrically with respect to the neutral fiber, in this case in a quarter circle, of radius substantially equal to the thickness of the blade.
  • These springs are made of composite material with fibers mainly unidirectional in the longitudinal direction and fibers crossed at 90 ° near the neutral axis.
  • the two blades are mounted side by side and are wider in the center.
  • these blades could be integral and be joined in their center in one piece.
  • the springs 9 being spring blades stressed in compression in the longitudinal direction, there is deformation of these blades, and therefore consequently rotation of the lever 6 around the axis 7, only when the force exerted on the ends exceeds a value, called the Euler critical force, beyond which the blade 9 flames.
  • the leaf spring then curves and behaves substantially like a conventional spring having a relatively low stiffness, and a significant prestress.
  • an anti-friction plate 12 is placed under the ski boot 5.
  • a variant of this stop is shown in FIG. 5.
  • the mode of adjustment of the triggering threshold and its display vary.
  • the two connecting pieces 8 are integral and no longer form a single connecting piece 8.
  • the movable piece with adjustable position 10 is no longer tapped, but provided with a rack 53, cooperating with a first rack 1 3 linked to the lever 6.
  • a tongue 14, provided with a tooth 1 5 is secured to this movable part 10. This tooth cooperates with a second rack 1 6, also linked to the lever 6.
  • the first means comprises a wedge 1 8 associated with a window 19 which blocks the rotation of the lever 6 in the direction of clockwise, and is placed directly between the body 1 and the lug 17 of the ievier 6.
  • This wedge 1 8 could also be located between the body 1 and a side wing 2 (or 3).
  • the second locking means always includes the tooth 1 5, which cooperates with a second rack 1 6, also linked to the lever 6. To change the setting, it is necessary, as before, to disengage the main rack 13 from that of the moving part 10 by pivoting the lever 6 clockwise, while pushing to release the tooth 1 5 from the second rack 1 6, and slide the moving part 10 to the desired position.
  • a small spring integrated into the movable part 10 ensures the release of its rack 53 and the rack 13 of the lever 6.
  • a small projection 56 is provided. on at least one side of the top of the lever 6, which serves as a pivot / stop actuated by finger or with the aid of any other suitable tool, making it possible to push the tongue 14 in the opposite direction to the push of the lever 6 necessary to release the racks.
  • the window 1 9 makes the opening in the fixing body 1 more airtight, and makes it possible to view the setting of the triggering threshold indicated by the tooth 1 5 at the top of the tongue 14, serving as an index against the scale, on the top of the lever 6.
  • the leaf spring 9 is placed above the axis 7, unlike the two previous variants.
  • the lateral wings 2, 3 are placed below this axis 7.
  • a compensating lever 70 pivotally mounted about an axis 76 substantially parallel to the transverse axis 7, is provided in this variant.
  • One end 77 of this lever 70 carries the anti-friction plate 12.
  • the other end 78 of the lever is housed in a notch 71 produced in the lever 6.
  • This friction force is opposed to the action of the shoe on one or the other of the lateral wings 2,3 of the stop and therefore to the release of this shoe.
  • the lever 70 is provided to compensate for this additional friction force, that is to say that it makes it possible to promote the release of the shoe when the latter pressed, substantially vertically, on the anti-friction plate 1 2. indeed, by pressing on the end 77 of the lever, the other end 78 of the lever acts on the lever 6, against the leaf of the spring 9. The torque thus created makes it possible to reduce the force necessary to exert on one lateral wings 2,3 to release the skier's shoe.
  • the ratio of the lever arms around the axis 76, the shape of the notch 71 produced in the lever 6 are chosen so that the torque exerted on the lever 6 by the end 78 of the lever 70 is substantially equal to the loss of torque exerted by a lateral wing 2 or 3 on the lever 6 due to the additional friction force between the anti-friction plate 12 and the skier's shoe.
  • Figure 1 8 shows the stop according to the variant described above in its shoe release position, at the end of triggering.
  • the leaf spring 9 is replaced by a helical spring 109.
  • the parts of this variant having the same function as the corresponding parts of the first two variants have the same references increased by 100.
  • the fixing body 101 serving as a support for two lateral wings 102, 103 each pivoting about a vertical axis 104 and forming a jaw, maintaining the front end of the sole of a shoe 105.
  • the latter exerts a force on the jaw, the latter is transmitted to a lever 106 movable around a horizontal axis 107 by means of a connecting piece 108.
  • the lever 106 has two parallel plates 120 and 12 in the shape of an "L”, placed vertically in the longitudinal direction and spaced from one another.
  • a third substantially flat and vertical plate 1 22 connects the two substantially vertical branches of the plates 1 20 and 1 21 in the shape of an "L” when the jaw is in the rest position.
  • the lever 106 pivots about the axis 107, which passes through the plates in the shape of an "L” near the lower end of the vertical branch, when the jaw is in the rest position.
  • a cylindrical compression spring 109 is attached by means of an articulated connection.
  • the other end of the spring is fixed by means of another articulated link at a fixed point of the fixing body.
  • the end of the spring 109 attached to the lever 106 rests on a surface 142 provided for this purpose on the internal face of the binding body 101. This surface constitutes the edge of a rib 143 of the fixing body 101.
  • This movable part 1 10 is guided by a slide link on the plate 1 22 connecting the two plates in the form of "L" 1 20 and 1 21 of the lever 106. In the rest position, the moving part 1 10 can move on a line of greatest slope of the plate 1 22.
  • the force transmitted by the connecting part 108 on the lever does not vary, but the torque exerted with respect to the horizontal axis 107 varies as a function of the position of the moving part 1 10.
  • the position of the moving part 1 10 is adjusted on the plate 1 22 using a screw 123, a nut 1 24, cables 1 25 and pulleys 126.
  • the screw 1 23 is fixed to the fixing body 101, mobile in rotation and immobile in translation relative to this body 101.
  • the nut 124 is engaged on the screw 1 23 and is movable in translation and immobile in rotation relative to the body 101.
  • the cables 1 25 are attached to each side of the nut 104 on the one hand, and to the moving part 1 10 on the other hand. They are guided by the pulleys 1 26.
  • a pulley 1 26 is located at each end of the horizontal axis 107 around which the lever 106 pivots, as well as near the anterior wall of the fixing body 101.
  • the position of the moving part 1 10 does not vary relative to the plate 1 22 without acting on the screw 1 23.
  • the nut 1 24 also serves as a cursor, indicating the adjustment of the triggering threshold on a scale (not shown) fixed on the body 101.
  • the movable part 1 10 is at the bottom when the jaw is in the rest position. This corresponds to the maximum trigger threshold.
  • the moving part 1 10 is at the top, the trigger threshold is minimal.
  • Figures 12 and 1 3 show a variant of this embodiment. We find the general shape of the previous ski binding stop. Only vary the mode of adjustment of the position of the moving part 1 10 on the plate 1 22 of the lever 106 and the device for viewing the adjustment.
  • the moving part 1 10 is tapped. It is screwed onto two threaded rods 1 27, each provided at their lower end, with a toothed wheel 1 28.
  • a transfer pinion 1 29 connects the two toothed wheels 128.
  • a lever 130 provided with a rack 1 31, cooperates with the toothed wheels to move the moving part 1 10.
  • a spring 1 32 keeps the rack apart from the toothed wheels 1 28. By pushing the lever 130 so as to rotate it around the fulcrum 133, the teeth of the rack 131 meshes with a toothed wheel 1 28.
  • the toothed wheel 1 28 gears turns and by means of the transfer pinion 1 29 drives the other toothed wheel 1 28.
  • the two threaded rods 127 then rotate in the same direction and drive the moving part 1 10.
  • the spring 1 32 keeps the rack away 131 of the toothed wheel 1 28, and recalls the rack 131 in the fixing body 101.
  • a small lever 134 mounted pivoting about a horizontal axis rests on the upper face of the moving part 1 10 and with an index 135 indicates the setting of the triggering threshold chosen on a scale 136.
  • a lever 206 comprises two parallel flat plates 220 and 221 connected together by a plate 222 substantially horizontal when the lateral wings 202, 203 forming the jaw are in the rest position.
  • the two parallel flat plates 220 and 221 are placed vertically in the longitudinal direction of the ski and are crossed by a transverse axis 207 around which they pivot.
  • the plate 222 is tapped and receives a screw 237.
  • the head of the screw 237 is provided with a slider 256 free in rotation, the index of which indicates the setting of the triggering threshold on a scale 257 fixed on the lever 206.
  • a sliding part, with adjustable position 210 is guided on the edges of the vertical plates 220 and 221. It is connected to each branch of the jaw by a connecting piece 208.
  • the movable piece 210 slides so as to approach or move away from the transverse axis 207.
  • a second lever 238 comprising two arms is mounted vertically, pivoting around a second transverse axis 239, between the two vertical plates 220 and 221 of the lever 206.
  • An arm of this lever is in contact with the end of the screw 237, the other with the moving part 210.
  • the moving part 210 slides while approaching or moving away from the axis 207, thus making it possible to vary the torque of a given force exerted by the jaw on the lever 206 relative to the axis 207, and therefore the trigger threshold.
  • a spring 209 is attached to one of its ends by means of a connecting piece articulated to a third axis 240 transverse, mounted between the plates 220, 221, on the other side of the axis 207.
  • the other end of the spring is fixed by means of a connecting piece articulated at a fixed point of the body of fixing 201.
  • This spring 209 is fitted onto a tube 241, in order to ensure better guidance of the spring when the latter is compressed and relaxes.
  • the articulated connection on the fixing body 201 and the tube 241 form a single piece.
  • the tube 241 is the outer tube of a fluid damper 258.
  • This damper 258 is mounted in parallel with the spring 209.
  • the end of the rod 259 of the piston of the damper is articulated at the axis 240, and the bottom of the cylinder 260 is articulated at the same fixed point of the fixing body 201 as one of the ends of the spring 209.
  • the jaw has two lateral wings pivotally mounted about an axis 4.
  • These axes can be vertical or they can slightly converge towards each other, as shown in Figure 1 6
  • the ends of the axes located near the ski are then more distant from each other than the other two ends giving a diagonal trajectory, slightly from bottom to top, of the lateral wings.
  • an anti-friction plate 1 2, 1 1 2, 21 2 is placed on the ski boot fitting the binding.

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Abstract

Cette butée avant de fixation de ski comporte un corps de fixation (1), une mâchoire (2) présentant deux ailes latérales, chacune étant montée pivotante autour d'un axe sensiblement vertical. En pivotant autour de son axe, la mâchoire (2), ou l'aile de mâchoire, exerce un couple sur un levier (6), qui est monté pivotant autour d'un axe (7) et est articulé à l'extrémité d'au moins un ressort (9), dont l'autre extrémité est articulée à un point fixe du corps de fixation (1). Le réglage du seuil de déclenchement s'effectue en modifiant le rapport des distances entre d'une part l'axe du levier (7) et le point d'application de la force de rappel du ressort sur le levier (6), et d'autre part l'axe du levier et le point d'application de la force exercée par la mâchoire sur le levier (6), en agissant sur une pièce mobile.

Description

BUTEE AVANT POUR FIXATION DE SECURITE DE SKI ALPIN
L'invention concerne une butée avant pour fixation de sécurité de ski alpin. Sur un ski, une telle butée a pour fonction de maintenir en place l'extrémité avant d'une chaussure de ski, tout en permettant à cette extrémité de se libérer lorsque la contrainte exercée sur la butée dépasse une valeur prédéterminée. Cette valeur prédéterminée est appelée seuil de déclenchement. Elle est choisie de telle sorte que la force qui retient la chaussure est en-deçà de la force requise pour casser les os ou déchirer les ligaments du skieur chaussant le ski. La force latérale retenant la chaussure désigne la force perpendiculaire à l'axe de la chaussure exercée au bout extrême avant de la chaussure correspondant au couple que doit exercer le skieur pour la faire pivoter autour d'un axe situé à proximité de son tibia.
Sur les butées avant de fixation de ski connues, la chaussure du skieur est maintenue dans une mâchoire comportant deux ailes latérales. Chaque aile latérale pivote autour d'un axe vertical. Elle est rappelée dans sa position de repos par un ressort. La chaussure peut être libérée de la fixation lorsque la mâchoire pivote d'un certain angle autour de l'axe, correspondant à une certaine course élastique. La course élastique désigne la distance que parcourt l'extrémité avant de la chaussure avant d'être libérée. A chaque position angulaire correspond une force de rappel exercée par le ressort : elle est égale à la constante de ressort multipliée par la compression ou extension totale dudit ressort.
Au cours de la course latérale, la force retenant la chaussure dépend des cinq facteurs suivants :
- la force croissante du ou des ressorts ;
- le bras de levier décroissant de l'aile latérale agissant sur un des deux bouts arrondis de l'avant de la chaussure autour de l'axe de pivotement, le tibia ; - une composante croissante de la poussée longitudinale de la talonnière qui plaque la chaussure contre la butée avant, qui réduit la force de retenue ;
- le mécanisme interne particulier de la butée avant ;
- la friction croissante. En général, le résultat est que la force retenant la chaussure croît en partant de la position de repos, atteignant un maximum ou seuil de déclenchement après une partie de la course totale. Cette partie varie en fonction du réglage du seuil.
La course élastique se compose en fait d'une première partie utile où effectivement la force de rappel du ressort peut surmonter les forces de friction plus une composante de la poussée longitudinale de la talonnière, et rappelle la chaussure en position de repos, et d'une deuxième partie où la résultante de ces forces conjuguées avec le bras de levier décroissant agissent sur le bout arrondi de l'avant de la chaussure autour du tibia, ne rappelle plus la chaussure qui reste donc immobilisée en position excentrée, si aucune force extérieure supplémentaire n'est exercée, soit pour la libérer, soit pour la recentrer.
Il est connu de pouvoir régler le seuil de déclenchement sur des butées de fixations de ski. En effet, ce seuil n'est pas le même pour tous les skieurs. Il varie en fonction de la taille et du poids du skieur, ainsi que de son niveau.
Il est possible de régler le seuil de déclenchement en faisant varier la force de rappel exercée par le ressort. La solution adoptée est en général celle consistant à comprimer ou tendre plus ou moins le ressort de rappel lorsque la mâchoire est dans sa position de repos. Plus le ressort est alors comprimé ou tendu dans cette position de repos, plus le seuil de déclenchement est élevé.
Avec de telles fixations, la force de rappel de la mâchoire vers sa position de repos, pour des positions en deçà de la position de libération, dépend du réglage du seuil de déclenchement. Lorsque le seuil de déclenchement est réglé proche du minimum, le ressort de rappel est peu comprimé dans la position de repos. De ce fait, dans un voisinage de cette position, la force de retenue est faible, comparée à la force du seuil de déclenchement. Ce rapport de forces est désigné par le terme tenue de la chaussure, et cette faible tenue se traduit pour le skieur par une sensation de manque de fermeté en début de course élastique.
Lorsque le seuil de déclenchement est réglé à une valeur intermédiaire ou au maximum, le ressort de rappel est beaucoup plus précontraint lorsque la mâchoire est en position de repos et la force de retenue au voisinage de cette position est plus proche de la force du seuil de déclenchement. On constate également avec de telles fixations que plus le seuil de déclenchement est réglé proche du minimum, plus la composante de la force axiale en provenance de la talonnière et la friction engendrée sont proportionnellement importantes. De ce fait, la première partie utile de la course élastique, assurant un rappel à la position de repos comme décrit, ci-dessus, se trouve très réduite, et la deuxième partie, où la chaussure reste immobilisée en position excentrée, est fortement augmentée, comparativement à un réglage de seuil plus proche du maximum.
De préférence, la force de retenue est constante, depuis la position de repos, jusqu'à la position de libération de la chaussure de la fixation. Une force constante présente deux avantages.
Premièrement, elle donne au skieur une meilleure tenue de chaussure.
Deuxièmement, l'absorption d'énergie par le ressort est maximale pour un réglage de seuil de déclenchement donné.
Le but de l'invention est de proposer une butée avant de fixation de sécurité de ski comportant une mâchoire présentant deux ailes latérales, pivotant autour d'au moins un axe, telle que les forces de rappel et de retenue au cours de la course élastique soient proportionnelles au seuil de déclenchement, la course élastique utile étant alors indépendante de ce seuil.
A cet effet, la butée avant de fixation qu'elle propose est une butée avant de fixation de sécurité de ski alpin comportant un corps, une mâchoire comportant deux ailes latérales, montée pivotante autour d'au moins un axe sensiblement vertical, et un levier monté pivotant autour d'un axe transversal solidaire du corps et sur lequel la mâchoire, ou une aile de mâchoire, en pivotant autour de son axe exerce un couple, caractérisée en ce que le levier est relié à l'extrémité d'au moins un ressort, dont l'autre extrémité est articulée à un point fixe du corps de fixation, le réglage du seuil de déclenchement s'effectuant en modifiant le rapport des distances entre, d'une part, l'axe du levier et le point d'application de la force de rappel du ressort sur le levier et, d'autre part, l'axe du levier et le point d'application de la force exercée par la mâchoire sur le levier, en agissant sur une pièce mobile. Lorsqu'une chaussure de ski, chaussant la fixation, exerce une action sur une aile latérale de la mâchoire, un couple est exercé sur le levier. A ce couple, s'oppose alors un couple résistant exercé par le ressort. En modifiant la distance entre l'axe du levier et le point d'application de la force de rappel du ressort sur le levier, le couple résistant s'opposant à la rotation du levier est changé. Le couple exercé par la mâchoire sur le levier, et donc aussi la force exercée sur la mâchoire, nécessaire pour déchausser la fixation varient. Le seuil de déclenchement est donc modifié. De façon équivalente, ce seuil de déclenchement est modifié en faisant varier la distance entre l'axe du levier et le point d'application de la force exercée par la mâchoire sur le levier. Ainsi, sans avoir à modifier la précontrainte du ressort lorsque la mâchoire est en position de repos, il est possible de modifier le seuil de déclenchement.
Une première variante est caractérisée en ce que le levier est monté verticalement dans le sens longitudinal du ski et pivote autour d'un axe transversal traversant le levier, en ce que la mâchoire ou chaque aile latérale de la mâchoire agit par l'intermédiaire d'une pièce de liaison sur le levier en un point d'application situé d'un côté de l'axe transversal, en ce qu'au moins un ressort est articulé par ses extrémités, d'une part, sur le corps de fixation et, d'autre part, sur une pièce taraudée, montée coulissante sur le levier de l'autre côté de l'axe transversal, pouvant coulisser perpendiculairement à l'axe transversal et en ce qu'une vis, montée sur le levier et engagée dans la pièce coulissante, déplace cette dernière en tournant.
Une seconde variante est caractérisée en ce que le levier est monté verticalement dans le sens longitudinal du ski et pivote autour d'un axe transversal traversant le levier, en ce que la mâchoire ou chaque aile latérale de la mâchoire agit par l'intermédiaire d'une pièce de liaison sur le levier en un point d'application situé d'un côté de l'axe transversal, en ce qu'au moins une lame de ressort est articulé par ses extrémités d'une part sur le corps de fixation et d'autre part sur une pièce mobile qui, déplaçable perpendiculairement à l'axe transversal, est munie d'une crémaillère coopérant avec une crémaillère solidaire du levier, des moyens de verrouillage étant prévus pour assurer le maintien en position de la pièce mobile vis-à-vis du levier. Dans ce cas, le ressort est une lame de ressort qui a tendance à flamber lorsqu'elle est soumise à une contrainte. Pour parvenir au flambage d'un tel ressort, il faut exercer une force d'intensité supérieure à une valeur critique (force d'Euler) . Une fois ce seuil dépassé, la lame se comporte sensiblement comme un ressort classique de raideur relativement faible mais fortement précontraint. Ainsi, l'aile latérale de la mâchoire, doit exercer sur le ressort par l'intermédiaire du levier, une force supérieure ou égale à la force critique, pour pivoter autour de son axe. Une fois la force critique atteinte, la raideur de la lame de ressort étant relativement faible, la force de rappel du ressort augmente peu, mais le bras de levier du ressort par rapport à l'axe du levier augmente suffisamment pour contrer les facteurs qui tendent à réduire la force qui retient la chaussure au cours de la course élastique, notamment la composante croissante de la force axiale de la talonnière et la réduction du bras de levier de l'aile latérale agissant sur la chaussure. Dans cette seconde variante, les moyens de verrouillage assurant le maintien en position de la pièce mobile vis-à-vis du levier peuvent comporter, par exemple, une cale solidaire d'un volet amovible, monté sur le corps de fixation formant éventuellement une fenêtre, coopérant avec un ergot solidaire du levier ou avec au moins une aile latérale, ou bien ces moyens de verrouillage peuvent comporter une languette solidaire de la pièce mobile, et présentant au moins une dent coopérant avec une seconde crémaillère solidaire du levier.
Les ressorts utilisés dans ces variantes, sont de préférence des lames de ressort en matière composite à fibres majoritairement unidirectionnelles dans le sens longitudinal, avec éventuellement des fibres croisées à environ 90° près de l'axe neutre.
La forme de ces lames de ressort est adaptée à cette application, si elles sont d'épaisseur constante, sauf aux extrémités où elles sont arrondies, formant un arc de cercle dont le centre est décalé par rapport à l'axe neutre de la lame, et si ces lames sont plus larges au centre qu'aux extrémités, pour qu'en flexion maximale chaque lame soit déformée suivant un arc de cercle, c'est-à-dire possède un rayon de courbure constant. Les extrémités arrondies excentriquement favorisent le flambage dans la direction choisie. Ces lames peuvent être empilées en parallèle pour augmenter leur force. On peut également prévoir un dispositif d'amortissement sensiblement parallèle au(x) ressort(s), afin que la force s'opposant au déplacement de la mâchoire, et donc le seuil de déclenchement, soient fonction de la vitesse dudit déplacement de la mâchoire.
Une autre variante de cette fixation de ski est caractérisée en ce que le levier comporte deux plaques planes parallèles en forme de "L", qui sont placées verticalement dans le sens longitudinal du ski et espacées l'une de l'autre, et une plaque plane reliant deux branches des deux plaques en forme de L et perpendiculaire à celles-ci, en ce que le levier pivote autour d'un axe transversal traversant l'extrémité des branches reliées des plaques en forme de "L", en ce que le ressort est un ressort hélicoïdal articulé à l'une de ses extrémités à un point fixe du corps de fixation et par son autre extrémité aux extrémités des branches non reliées des plaques en forme de "L", en ce qu'une pièce coulissante pouvant se déplacer en se rapprochant ou s'éloignant de l'axe autour duquel pivote le levier est guidée sur la plaque plane reliant les deux plaques en forme de "L" et en ce que la mâchoire, ou chaque aile de la mâchoire agit sur le levier par l'intermédiaire d'une barre de liaison articulée d'une part sur la mâchoire, ou une aile de la mâchoire, et d'autre part sur la pièce coulissante. En déplaçant la pièce coulissante, placée entre la mâchoire et le levier, la position du point d'application de la force exercée par la mâchoire sur le levier est changée, alors que la position du point d'application de la force de rappel du ressort reste inchangée. On règle donc ainsi la valeur du seuil de déclenchement. Le déplacement de cette pièce coulissante peut être obtenu par divers dispositifs. Par exemple, il peut s'agir d'un dispositif où le réglage de la position de la pièce coulissante sur la plaque plane reliant les deux plaques en forme de "L" s'effectue à l'aide de câbles qui relient la pièce coulissante à un écrou pouvant se déplacer grâce à une vis montée sur le corps de fixation et qui sont guidés par des poulies, l'axe de l'une de ces poulies étant confondu avec l'axe du levier. Dans un autre exemple, la pièce coulissante est taraudée et une tige filetée à une extrémité et munie d'une denture à son autre extrémité est, d'une part, engagée dans la pièce coulissante, et, d'autre part, entraînée en rotation par l'intermédiaire de sa denture par une crémaillère. Une quatrième variante, assez proche de la variante précédente, est caractérisée en ce que le levier comporte deux plaques planes parallèles reliées entre elles, qui sont placées verticalement dans le sens longitudinal du ski et espacées l'une de l'autre, en ce que le levier pivote autour d'un axe transversal traversant les deux plaques planes parallèles du levier à proximité du centre de celles-ci, en ce qu'une pièce coulissante pouvant se déplacer en se rapprochant ou s'éloignant de l'axe autour duquel pivote le levier, est guidée entre les deux plaques planes et est reliée à la mâchoire, ou à chaque aile de la mâchoire, par l'intermédiaire d'une pièce de liaison, en ce que le ressort dont une extrémité est articulée à un point fixe du corps de fixation est un ressort hélicoïdal dont l'autre extrémité est articulée à une extrémité de chaque plaque plane du levier, en ce qu'à l'autre extrémité du levier, entre les plaques planes, est monté, sur un axe, un levier mobile en rotation, dont un bras est en contact avec une vis montée dans le premier levier et qui vient, par l'intermédiaire d'un autre bras, en butée contre la pièce coulissante, afin de pouvoir faire coulisser cette dernière sur les bords des plaques planes.
Dans ces deux dernières variantes, où le ressort est un ressort hélicoïdal, il est préférable que celui-ci soit emmanché sur ou dans un tube, afin d'assurer un bon guidage du ressort, qui n'est sinon maintenu que par ses deux extrémités.
Avantageusement le tube et la liaison articulée sur le corps de la fixation forment une seule pièce. On peut également prévoir un dispositif d'amortissement avec un vérin sensiblement cylindrique qui, d'une part, assurerait la stabilité du ou des ressorts, et, d'autre part, apporterait un amortissement dont le réglage de force serait automatiquement aligné sur le réglage de force élastique, et donc de seuil de déclenchement, sans aucun dispositif additionnel. Ce dispositif d'amortissement peut comporter un amortisseur à fluide monté en parallèle avec le ressort, entre un point fixe du corps de fixation et le levier.
Dans le cas où le ressort monté entre le corps de fixation et le levier est un ressort hélicoïdal, il est avantageusement emmanché sur l'amortisseur à fluide qui lui sert de guide. Lorsque la mâchoire possède deux axes autour desquels pivotent les ailes latérales, ceux-ci convergent de préférence légèrement l'un vers l'autre vers le haut, donnant une trajectoire diagonale, légèrement de bas en haut, des ailes latérales. Ainsi, lors d'une chute arrière combinée avec une torsion autour de la jambe du skieur, la composante de force verticale exercée vers le haut sur la mâchoire, crée un couple de rotation par rapport à l'axe d'articulation de l'aile latérale, réduisant la force latérale nécessaire pour déclencher la fixation.
Il est également avantageux d'incliner le plan de retenue verticale des ailes latérales afin d'augmenter encore plus ledit couple de rotation créé par une force verticale vers le haut, afin de pouvoir libérer la chaussure sous l'effet d'une force purement verticale associée à une chute arrière sans torsion.
Pour permettre le meilleur rappel de la chaussure dans l'axe du ski, une plaquette anti-friction, en polytétrafluoréthylène par exemple, est fixée sur la fixation du ski, devant la mâchoire, à l'endroit où repose une chaussure maintenue dans la fixation.
Dans une variante préférée d'exécution, la butée avant selon l'invention comporte un second levier monté pivotant autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe transversal du premier levier, une première extrémité de ce levier étant destinée à être placée sous l'extrémité avant d'une chaussure d'un skieur et la seconde extrémité de ce levier étant destinée à loger dans une encoche réalisée dans le premier levier.
Ainsi, lors d'une chute avant combinée avec une torsion autour d'un tibia d'un skieur, le second levier créé un couple sur le premier levier tendant à libérer la chaussure placée dans la butée pour compenser les forces de frottement dues à la chute avant qui apparaissent et s'opposent à la libération de la chaussure du skieur.
De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif des formes d'exécution de cette butée avant. de fixation de ski.
Figures 1 à 4 représentent une première forme d'exécution de cette butée,
Figure 1 en est une vue en coupe longitudinale selon la ligne l-l de la figure 2, Figure 2 en est une vue de dessus, la mâchoire de la fixation de ski étant en position de repos, Figure 3 en est une vue de dessus, la mâchoire étant en position de libération,
Figure 4 est une vue en coupe longitudinale de la butée, selon la ligne I V-l V de la figure 3, Figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'une seconde forme d'exécution de cette butée,
Figure 6 est une vue de côté du ressort utilisé dans les deux formes d'exécution précédentes,
Figures 7 à 1 1 représentent une troisième forme d'exécution de cette butée,
Figure 7 en est une vue de dessus, la mâchoire étant en position de repos,
Figure 8 en est une vue en coupe longitudinale, selon la ligne VIII-VIII de la figure 7, le seuil de déclenchement étant réglé au maximum, Figure 9 est une vue de dessus de cette butée, la mâchoire étant en position de libération,
Figure 10 est une vue en coupe longitudinale de cette butée selon la ligne X-X de la figure 9,
Figure 1 1 est une vue en coupe longitudinale de cette butée, selon la ligne VIII-VIII de la figure 7, le seuil de déclenchement étant réglé au minimum,
Figure 1 2 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne XII- XII de la figure 13 d'une quatrième forme d'exécution de cette butée,
Figure 13 est une vue dessus de cette quatrième forme d'exécution de la butée selon l'invention,
Figure 14 et figure 1 5 représentent une cinquième variante d'exécution de cette butée, en coupe longitudinale, la mâchoire étant respectivement en position de repos et en position de libération,
Figure 1 6 est une vue de face d'une butée avant de fixation de ski selon l'invention,
Figure 1 7 et figure 18 représentent une sixième variante d'exécution de cette butée, en coupe longitudinale, la mâchoire étant respectivement en position de repos et en position de libération.
Les figures 1 à 4 représentent une première forme d'exécution d'une fixation de ski selon l'invention. Un corps de fixation 1 sert de support à deux ailes latérales 2, 3, montées pivotantes chacune autour d'un axe 4 vertical et formant une mâchoire. La fixation par l'intermédiaire de la mâchoire 2,3 a pour but de maintenir l'extrémité avant d'une chaussure de ski 5 dans l'axe longitudinal du ski, mais aussi de permettre de libérer la chaussure 5 lorsqu'une force, correspondant à un moment sensiblement autour du tibia, dépassant une limite prédéterminée, appelée seuil de déclenchement, est atteinte ou dépassée. Lorsqu'une force suffisante est exercée sur la mâchoire 2, 3 par la chaussure 5, une aile latérale 2 ou 3 de la mâchoire pivote autour de son axe vertical 4 quittant sa position de repos (figures 1 et 2) vers sa position de libération (figures 3 et 4).
Lorsqu'une force s'exerce sur une aile latérale, celle-ci est transmise à un levier 6, mobile autour d'un axe transversal 7, par l'intermédiaire d'une pièce de liaison 8. Cette force crée un couple par rapport à l'axe 7 auquel s'oppose un couple résistant, engendrée par l'action de deux ressorts 9.
Une extrémité de chacun de ces ressorts est articulée dans une cavité adaptée de la paroi interne du corps de fixation du ski. L'autre extrémité est articulée sur une pièce mobile à position réglable 10. Cette pièce est montée coulissante sur le levier 6 à l'aide d'une liaison glissière et est taraudée. Une vis 1 1 , mobile en rotation, immobile en translation, par rapport au levier 6, est en prise avec la pièce mobile 10. Lorsque la mâchoire 2, 3 est en position de repos, la vis 1 1 est sensiblement verticale. La pièce mobile 10 peut donc se déplacer de bas en haut ou inversement, entraînant avec elle l'extrémité des ressorts 9. Il est ainsi possible de faire varier le couple résistant exercé par les ressorts 9 sur le levier 6, et donc le seuil de déclenchement.
La pièce mobile 10 sert également de curseur et comporte un index 54 qui indique le réglage du seuil de déclenchement choisi sur une échelle sur le levier 6, à travers une lumière 55 du levier et une fenêtre sur la paroi postérieure du corps 1 de la fixation.
Ces ressorts sont des lames de ressort. La figure 2 montre ces ressorts en vue de dessus : ils sont plus larges au centre qu'aux extrémités. La figure 6 les montre de côté : ils sont d'épaisseur constante sauf aux extrémités qui sont arrondies excentriquement par rapport à la fibre neutre, en l'occurence en quart de cercle, de rayon sensiblement égal à l'épaisseur de la lame. Ces ressorts sont fabriqués en matière composite avec des fibres majoritairement unidirectionnelles dans le sens longitudinal et des fibres croisées à 90° près de l'axe neutre. Les deux lames sont montées côte à côte et sont plus larges au centre. Eventuellement, ces lames pourraient être solidaires et être réunies en leur centre en une seule pièce.
Les ressorts 9 étant des lames de ressort sollicitées en compression dans le sens longitudinal, il n'y a déformation de ces lames, et donc par conséquent rotation du levier 6 autour de l'axe 7, que lorsque la force exercée sur les extrémités dépasse une valeur, appelée force critique d'Euler, au delà de laquelle la lame 9 flambe. La lame de ressort s'incurve alors et se comporte sensiblement comme un ressort classique ayant une raideur relativement faible, et une importante précontrainte.
Afin de limiter les frottements une plaquette anti friction 12 est placée sous la chaussure de ski 5. Une variante de cette butée est représ tée sur la figure 5. Ici, le mode de réglage du seuil de déclenchement et sa visualisation varient. De plus, les deux pièces de liaison 8 sont solidaires et ne forment plus qu'une seule pièce de liaison 8. La pièce mobile à position réglable 10 n'est plus taraudée, mais munie d'une crémaillère 53, coopérant avec une première crémaillère 1 3 liée au levier 6. Une languette 14, munie d'une dent 1 5 est solidaire de cette pièce mobile 10. Cette dent coopère avec une seconde crémaillère 1 6, également liée au levier 6.
Dans cette variante, lorsque la fixation est chaussée, l'écartement des ailes latérales 2,3 induit une force opposée des ressorts 9, qui poussent et verrouillent la crémaillère 53 de la pièce mobile 10 par rapport à la crémaillère 13 liée au levier 6. Quand la fixation est déchaussée, afin d'éviter que lesdites crémaillères se dégagent et que le réglage soit modifié, il est prévu deux moyens de verrouillage :
- Le premier moyen comporte une cale 1 8 associée à une fenêtre 19 qui bloque la rotation du levier 6 dans le sens des aiguilles d'une montre, et est placée directement entre le corps 1 et l'ergot 17 du ievier 6. Cette cale 1 8 pourrait également se situer entre le corps 1 et une aile latérale 2 (ou 3).
Ainsi, pour régler le seuil de déclenchement, il faut, la fixation étant déchaussée, retirer la cale 18 et la fenêtre 19 par exemple en pivotant l'ensemble autour d'une articulation sur le corps 1 . Il est alors possible de faire pivoter le levier 6 dans le sens des aiguilles d'une montre. Ce mouvement libère la crémaillère 53 de la pièce mobile à position réglable 10. A l'aide de la languette 14, il est possible de faire glisser la pièce mobile à position réglable 10 jusqu'à la position désirée, correspondant au seuil de déclenchement souhaité. La position du levier 6 est enfin bloquée dans le sens des aiguilles d'une montre, par la remise à sa position initiale de la cale 18 et de la fenêtre 1 9, assurant le verrouillage du réglage choisi.
- Le deuxième moyen de verrouillage comporte toujours la dent 1 5, qui coopère avec une seconde crémaillère 1 6, également liée au levier 6. Pour changer le réglage, il faut, comme précédemment, dégager la crémaillère principale 13 de celle de la pièce mobile 10 en pivotant le levier 6 dans le sens des aiguilles d'une montre, tout en poussant pour dégager la dent 1 5 de la seconde crémaillère 1 6, et faire glisser la pièce mobile 10 jusqu'à la position souhaitée.
Avantageusement, un petit ressort intégré à la pièce mobile 10 assure la libération de sa crémaillère 53 et la crémaillère 1 3 du levier 6. Pour faciliter le réglage dans le sens de l'augmentation du seuil de déclenchement, il est prévu une petite saillie 56 sur au moins un côté du haut du levier 6, qui sert de pivot/butée actionné au doigt ou à l'aide de tout autre outil adapté, permettant de pousser la languette 14 dans le sens contraire de la poussée du levier 6 nécessaire pour libérer les crémaillères.
La fenêtre 1 9 rend l'ouverture dans le corps de fixation 1 plus hermétique, et permet de visualiser le réglage du seuil de déclenchement indiqué par la dent 1 5 au sommet de la languette 14, servant d'index contre l'échelle, sur le haut du levier 6.
Dans la variante représentée aux figures 1 7 et 18, la lame de ressort 9 est placée au dessus de l'axe 7, contrairement aux deux variantes précédentes. Les ailes latérales 2,3 sont quant à elles placées en-dessous de cet axe 7.
Un levier compensateur 70, monté pivotant autour d'un axe 76 sensiblement parallèle à l'axe transversal 7, est prévu dans cette variante. Une extrémité 77 de ce levier 70 porte la plaquette anti-friction 12. L'autre extrémité 78 du levier est logée dans une encoche 71 réalisée dans le levier 6. Lors d'une chute avant combinée avec une torsion autour du tibia du skieur, une force verticale est exercée sur la plaquette anti-friction 1 2 et aussi sur l'extrémité 77 du levier. Cette force verticale supplémentaire vient s'ajouter au poids, en partie, du skieur et la force de frottement s'opposant au mouvement latéral de la chaussure s'en trouve augmentée, par rapport à une simple torsion autour du tibia du skieur. Cette force de frottement s'oppose à l'action de la chaussure sur l'une ou l'autre des ailes latérales 2,3 de la butée et donc à la libération de cette chaussure. Le levier 70 est prévu pour compenser cette force de frottement supplémentaire, c'est-à-dire qu'il permet de favoriser la libération de la chaussure lorsque celle-ci appuyé, sensiblement verticalement, sur la plaquette anti-friction 1 2. En effet, en appuyant sur l'extrémité 77 du levier, l'autre extrémité 78 du levier agit sur le levier 6, à encontre de la lame du ressort 9. Le couple ainsi créé permet de réduire la force nécessaire à exercer sur l'une des ailes latérales 2,3 pour libérer la chaussure du skieur.
Le rapport des bras de levier autour de l'axe 76, la forme de l'encoche 71 réalisée dans le levier 6 sont choisis de telle sorte que le couple exercé sur le levier 6 par l'extrémité 78 du levier 70 est sensiblement égal à la perte de couple exercée par une aile latérale 2 ou 3 sur le levier 6 due à la force de frottement supplémentaire entre la plaquette anti-friction 12 et la chaussure du skieur.
La figure 1 8 représente la butée selon la variante décrite ci- dessus dans sa position de libération de la chaussure, à la fin du déclenchement.
Dans la forme d'exécution, représentée sur les figures 7 à 1 1 , la lame de ressort 9 est remplacée par un ressort hélicoïdal 109. Les pièces de cette variante ayant la même fonction que les pièces correspondantes des deux premières variantes portent les mêmes références augmentées de 100.
On retrouve ici le corps de fixation 101 servant de support à deux ailes latérales 102, 103 pivotant chacune autour d'un axe vertical 104 et formant une mâchoire, maintenant l'extrémité avant de la semelle d'une chaussure 105. Lorsque cette dernière exerce une force sur la mâchoire, celle-ci est transmise à un levier 106 mobile autour d'un axe horizontal 107 par l'intermédiaire d'une pièce de liaison 108.
Le levier 106 comporte deux plaques parallèles 120 et 1 21 en forme de "L", placées verticalement dans le sens longitudinal et espacées l'une de l'autre. Lorsque la mâchoire 102, 103 est en position de repos, la branche sensiblement horizontale du "L" et plus haute que l'autre branche. Une troisième plaque 1 22 sensiblement plane et verticale relie les deux branches sensiblement verticales des plaques 1 20 et 1 21 en forme de "L" lorsque la mâchoire est en position de repos. Le levier 106 pivote autour de l'axe 107, qui traverse les plaques en forme de "L" près de l'extrémité inférieure de la branche verticale, lorsque la mâchoire est en position de repos.
Au voisinage de l'extrémité de l'autre branche, est attachée l'extrémité d'un ressort cylindrique de compression 109 au moyen d'une liaison articulée. L'autre extrémité du ressort est fixée par l'intermédiaire d'une autre liaison articulée à un point fixe du corps de fixation. Lorsque la fixation est déchaussée, l'extrémité du ressort 109, attachée au levier 106 repose sur une surface 142 ménagée à cet effet sur la face interne du corps de fixation 101 . Cette surface constitue l'arête d'une nervure 143 du corps de fixation 101 .
La mâchoire 102 ou 103 transmettant la force exercée par la chaussure 105 sur une aile latérale, la pièce de liaison 108 prend appui, d'une part, dans une cavité ménagée dans une aile latérale et, d'autre part, dans une cavité articulaire sur une pièce mobile à position réglable 1 10. Cette pièce mobile 1 10 est guidée par une liaison glissière sur la plaque 1 22 reliant les deux plaques en formes de "L" 1 20 et 1 21 du levier 106. En position de repos, la pièce mobile 1 10 peut se déplacer sur une ligne de plus grande pente de la plaque 1 22. Ainsi, pour une force donnée exercée sur la mâchoire, la force transmise par la pièce de liaison 108 sur le levier ne varie pas, mais le couple exercé par rapport à l'axe horizontal 107 varie en fonction de la position de la pièce mobile 1 10.
Le réglage de la position de la pièce mobile 1 10 sur la plaque 1 22 s'effectue à l'aide d'une vis 123, d'un écrou 1 24, de câbles 1 25 et de poulies 126. La vis 1 23 est fixée sur le corps de fixation 101 , mobile en rotation et immobile en translation par rapport à ce corps 101 . L'écrou 124 est engagé sur la vis 1 23 et est mobile en translation et immobile en rotation par rapport au corps 101 . Les câbles 1 25 sont attachés de chaque côté de l'écrou 104 d'une part, et à la pièce mobile 1 10 d'autre part. Ils sont guidés par les poulies 1 26. Une poulie 1 26 se trouve à chaque extrémité de l'axe horizontal 107 autour duquel pivote le levier 106, ainsi qu'à proximité de la paroi antérieure du corps de fixation 101 . Ainsi, lorsque le levier pivote, la position de la pièce mobile 1 10 ne varie pas par rapport à la plaque 1 22 sans que l'on agisse sur la vis 1 23. L'écrou 1 24 sert également de curseur, indiquant le réglage du seuil de déclenchement sur une échelle (non représentée) fixée sur le corps 101 . Ainsi, sur les figures 7 à 10, la pièce mobile 1 10 est en bas lorsque la mâchoire est en position de repos. Ceci correspond au seuil de déclenchement maximal. Sur la figure 1 1 , la pièce mobile 1 10 est en haut, le seuil de déclenchement est minimal.
Les figures 12 et 1 3 représentent une variante de cette forme d'exécution. On retrouve la forme générale de la butée de fixation de ski précédente. Seuls varient le mode de réglage de la position de la pièce mobile 1 10 sur la plaque 1 22 du levier 106 et le dispositif permettant de visualiser le réglage.
Ici, la pièce mobile 1 10 est taraudée. Elle est vissée sur deux tiges filetées 1 27, munies chacune à leur extrémité inférieure, d'une roue dentée 1 28. Un pignon de transfert 1 29 relie les deux roues dentées 128. Un levier 130, muni d'une crémaillère 1 31 , coopère avec les roues dentées pour déplacer la pièce mobile 1 10. Un ressort 1 32 maintient la crémaillère écartée des roues dentées 1 28. En poussant le levier 130 de façon à le faire pivoter autour du point d'appui 133, la denture de la crémaillère 131 engrène avec une roue dentée 1 28. Si le levier 1 30 se déplace alors longitudinalement, c'est à dire en entrant ou sortant du corps de fixation, la roue dentée 1 28 engrenée tourne et par l'intermédiaire du pignon de transfert 1 29 entraîne l'autre roue dentée 1 28. Les deux tiges filetées 127 tournent alors dans le même sens et entraînent la pièce mobile 1 10. En relâchant le levier 1 30, une fois que la position souhaitée est atteinte, le ressort 1 32 éloigne la crémaillère 131 de la roue dentée 1 28, et rappelle la crémaillère 131 dans le corps de fixation 101 .
Un petit levier 134 monté pivotant autour d'un axe horizontal s'appuie sur la face supérieure de la pièce mobile 1 10 et avec un index 135 indique le réglage du seuil de déclenchement choisi sur une échelle 136.
Une autre variante est représentée sur les figures 14 et 1 5. Un levier 206 comporte deux plaques planes parallèles 220 et 221 reliées entre elles par une plaque 222 sensiblement horizontale lorsque les ailes latérales 202, 203 formant la mâchoire sont en position de repos. Les deux plaques planes parallèles 220 et 221 sont placées verticalement dans le sens longitudinal du ski et sont traversées par un axe transversal 207 autour duquel elles pivotent. La plaque 222 est taraudée et reçoit une vis 237. La tête de la vis 237 est munie d'un curseur 256 libre en rotation, dont l'index indique le réglage du seuil de déclenchement sur une échelle 257 fixée sur le levier 206. Une pièce coulissante, à position réglable 210 est guidée sur les bords des plaques verticales 220 et 221 . Elle est reliée à chaque branche de la mâchoire par une pièce de liaison 208. La pièce mobile 210 coulisse de façon à se rapprocher ou s'éloigner de l'axe transversal 207.
Un second levier 238 comportant deux bras est monté verticalement, pivotant autour d'un second axe transversal 239, entre les deux plaques verticales 220 et 221 du levier 206. Un bras de ce levier est en contact avec l'extrémité de la vis 237, l'autre avec la pièce mobile 210. Ainsi, en agissant sur la vis 237, la pièce mobile 210 coulisse en se rapprochant ou s'éloignant de l'axe 207, permettant ainsi de faire varier le couple d'une force donnée exercée par la mâchoire sur le levier 206 par rapport à l'axe 207, et donc le seuil de déclenchement. Avantageusement, les bords des deux plaques verticales 220 et
221 sur lesquels la pièce mobile 210 coulisse sont inclinés par rapport à la ligne de contact avec les ailes latérales 202,203 permettant de changer la compression initiale du ressort 209 en même temps que la longueur du bras de levier, contribuant ainsi au changement de seuil de déclenchement.
Le second levier 238 étant monté entre les plaques 220, 221 d'un côté de l'axe transversal 207, un ressort 209 est attaché à l'une de ses extrémités par l'intermédiaire d'une pièce de liaison articulée à un troisième axe 240 transversal, monté entre les plaques 220, 221 , de l'autre côté de l'axe 207. L'autre extrémité du ressort est fixée par l'intermédiaire d'une pièce de liaison articulée à un point fixe du corps de fixation 201 . Ce ressort 209 est emmanché sur un tube 241 , afin d'assurer un meilleur guidage du ressort lorsque celui-ci est comprimé et se détend.
Avantageusement, la liaison articulée sur le corps de fixation 201 et le tube 241 forment une seule pièce.
Sur les figures 14 et 1 5, le tube 241 est le tube extérieur d'un amortisseur à fluide 258. Cet amortisseur 258 est monté en parallèle avec le ressort 209. L'extrémité de la tige 259 du piston de l'amortisseur est articulée au niveau de l'axe 240, et le fond du cylindre 260 est articulé au même point fixe du corps de fixation 201 que l'une des extrémités du ressort 209.
Dans toutes les variantes décrites ci-dessus, la mâchoire comporte deux ailes latérales montées pivotantes autour d'un axe 4. Ces axes peut être verticaux ou bien ils peuvent légèrement converger l'un vers l'autre, comme montré à la figure 1 6. Les e "émités des axes situées près du ski sont alors plus éloignées l'une de l'autre que les deux autres extrémités donnant une trajectoire diagonale, légèrement de bas en haut, des ailes latérales. Ainsi, lors d'une chute arrière combinée avec de la torsion autour de la jambe du skieur, la composante de force verticale exercée vers le haut sur la mâchoire crée un couple de rotation par rapport à l'axe d'articulation de l'aile latérale, réduisant la force latérale nécessaire pour déclencher la fixation.
Il est également avantageux d'incliner le plan de retenue verticale des ailes latérales afin d'augmenter encore plus ledit couple de rotation créé par une force verticale vers le haut, afin de pouvoir libérer la chaussure sous l'effet d'une force verticale associée à une chute arrière sans torsion.
D'autre part, dans toutes ces variantes, une plaquette anti friction 1 2, 1 1 2, 21 2 est placée sur la chaussure de ski chaussant la fixation.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux formes d'exécution décrites ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. Ainsi, d'autres dispositions des ressorts, d'autres réglages de la position de la pièce mobile par exemple sont possibles.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Butée avant de fixation de sécurité de ski alpin comportant un corps (1 ; 101 ; 201 ), une mâchoire comportant deux ailes latérales (2,3 ; 102, 103 ; 202, 203), montée pivotante autour d'au moins un axe (4 ; 104 ; 204) sensiblement vertical, et un levier (6 ; 106 ; 206) monté pivotant autour d'un axe transversal solidaire du corps (7 ; 107 ; 207) et sur lequel la mâchoire, ou une aile de mâchoire, en pivotant autour de son axe exerce un couple, caractérisée en ce que le levier est relié à l'extrémité d'au moins un ressort (9 ; 109 ; 209), dont l'autre extrémité est articulée à un point fixe du corps de fixation, le réglage du seuil de déclenchement s'effectuant en modifiant le rapport des distances entre, d'une part, l'axe du levier et le point d'application de la force de rappel du ressort sur le levier et, d'autre part, l'axe du levier et le point d'application de la force exercée par la mâchoire sur le levier, en agissant sur une pièce mobile.
2. Butée avant selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le levier (6) est monté verticalement dans le sens longitudinal du ski et pivote autour d'un axe transversal (7) traversant le levier, en ce que la mâchoire ou chaque aile latérale de la mâchoire (2, 3) agit par l'intermédiaire d'une pièce de liaison (8) sur le levier (6) en un point d'application situé d'un côté de l'axe transversal (7), en ce qu'au moins un ressort (9) est articulé par ses extrémités, d'une part, sur le corps de fixation (1 ) et, d'autre part, sur une pièce taraudée (10), montée coulissante sur le levier (6) de l'autre côté de l'axe transversal (7), pouvant coulisser perpendiculairement à l'axe transversal (7), et en ce qu'une vis (1 1 ), montée sur le levier (6) et engagée dans la pièce coulissante (10), déplace cette dernière en tournant.
3. Butée avant selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le levier (6) est monté verticalement dans le sens longitudinal du ski et pivote autour d'un axe transversal (7) traversant le levier, en ce que la mâchoire ou chaque aile latérale de la mâchoire (2,3) agit par l'intermédiaire d'une pièce de liaison (8) sur le levier (6) en un point d'application situé d'un côté de l'axe transversal (7), en ce qu'au moins une lame de ressort (9) est articulée par ses extrémités d'une part sur le corps de fixation (1 ) et d'autre part sur une pièce mobile (10) qui, déplaçable perpendiculairement à l'axe transversal (7), est munie d'une crémaillère (53) coopérant avec une crémaillère ( 1 3) solidaire du levier (6), des moyens de verrouillage étant prévus pour assurer le maintien en position de la pièce mobile (10) vis-à-vis du levier (6) .
4. Butée avant selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de verrouillage assurant le maintien en position de la pièce mobile (10) vis-à-vis du levier (6) comportent une cale (1 8) solidaire d'un volet amovible ( 1 9), monté sur le corps ( 1 ) formant éventuellement une fenêtre, coopérant avec un ergot (1 7) solidaire du levier (6) ou avec au moins une aile latérale (2,3).
5. Butée avant selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de verrouillage assurant le maintien en position de la pièce mobile (10) vis-à-vis du levier (6) comportent une languette (14) solidaire de la pièce mobile (10), et présentant au moins une dent (1 5) coopérant avec une seconde crémaillère (1 6) solidaire du levier (6).
6. Butée avant selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que chaque ressort est formé par une lame de ressort (9) en matériau composite à fibres majoritairement unidirectionnelles dans le sens longitudinal, avec éventuellement des fibres croisées à environ 90° près de l'axe neutre.
7. Butée avant selon la revendication 6, caractérisée en ce que les lames de ressort (9) sont d'épaisseur constante, sauf aux extrémités où elles sont arrondies, formant un arc de cercle dont le centre est décalé par rapport à l'axe neutre de la lame, et en ce que ces lames sont plus larges au centre qu'aux extrémités, pour qu'en flexion maximale chaque lame soit déformée suivant un arc de cercle, c'est-à-dire possède un rayon de courbure constant.
8. Butée avant selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le levier (106) comporte deux plaques planes parallèles (1 20, 121 ) en forme de "L", qui sont placées verticalement dans le sens longitudinal du ski et espacées l'une de l'autre, et une plaque plane (1 22) reliant deux branches des deux plaques en forme de L et perpendiculaire à celles-ci, en ce que le levier (106) pivote autour d'un axe transversal (107) traversant l'extrémité des branches reliées des plaques en forme de "L", en ce que le ressort ( 109) est un ressort hélicoïdal articulé à l'une de ses extrémités à un point fixe du corps de fixation et par son autre extrémité aux extrémités des branches non reliées des plaques (1 20, 121 ) en forme de "L", en ce qu'une pièce coulissante (1 10) pouvant se déplacer en se rapprochant ou s'éloignant de l'axe (107) autour duquel pivote le levier (106) est guidée sur la plaque plane (122) reliant les deux plaques en forme de "L", et en ce que la mâchoire ( 102, 103), ou chaque aile de la mâchoire agit sur le levier (106) par l'intermédiaire d'une barre de liaison (108) articulée d'une part sur la mâchoire, ou une aile de la mâchoire (102, 103), et d'autre part sur la pièce coulissante (1 10).
9. Butée avant selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le levier (206) comporte deux plaques planes parallèles (220, 221 ) reliées entre elles, qui sont placées verticalement dans le sens longitudinal du ski et espacées l'une de l'autre, en ce que le levier (206) pivote autour d'un axe transversal (207) traversant les deux plaques planes parallèles du levier à proximité du centre de celles-ci, en ce qu'une pièce coulissante (210) pouvant se déplacer en se rapprochant ou s'éloignant de l'axe (207) autour duquel pivote le levier, est guidée entre les deux plaques planes (220, 221 ) et est reliée à la mâchoire (202, 203), ou à chaque aile de la mâchoire, par l'intermédiaire d'une pièce de liaison (208), en ce que le ressort (209) dont une extrémité est articulée à un point fixe du corps de fixation (201 ) est un ressort hélicoïdal dont l'autre extrémité est articulée à une extrémité de chaque plaque (220, 221 ) plane du levier, en ce qu'à l'autre extrémité du levier est monté, entre les plaques planes, sur un axe (239), un levier (238) mobile en rotation, dont un bras est en contact avec une vis (237) montée dans le premier levier (206) et qui vient, par l'intermédiaire d'un autre bras, en butée contre la pièce coulissante (210), afin de pouvoir faire coulisser cette dernière sur les bords des plaques planes (220, 221 ).
10. Butée avant selon l'une des revendications 2, 8 et 9, caractérisée en ce que, dans le cas où le ressort est un ressort hélicoïdal (109, 209), celui-ci est emmanché sur ou dans un tube (241 ).
1 1. Butée avant selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les axes (4 ; 104 ; 204) autour desquels pivotent les ailes de la mâchoire convergent légèrement l'un vers l'autre vers le haut.
12. Butée avant selon l'une des revendications 1 à 1 1 , caractérisée en ce qu'elle comporte un amortisseur à fluide (258) monté en parallèle avec le ressort (209), entre un point fixe du corps de fixation et le levier (206).
13. Butée avant selon la revendication 1 2, caractérisée en ce que, dans le cas où le ressort (109, 209) monté entre le corps de fixation (101 , 201 ) et le levier (106, 206) est un ressort hélicoïdal, il est emmanché sur l'amortisseur à fluide (258), qui lui sert de guide.
14. Butée avant selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'elle comporte un second levier (70) monté pivotant autour d'un axe (76) sensiblement parallèle à l'axe transversal (7) du premier levier (6), une première extrémité (77) de ce levier (70) étant destinée à être placée sous l'extrémité avant d'une chaussure d'un skieur et la seconde extrémité (78) de ce levier (70) étant destinée à loger dans une encoche (71 ) réalisée dans le premier levier (6) .
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